"AVR单片机多功能遥控数码万年历设计:数字时间与温度显示系统"

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0 下载量 130 浏览量 更新于2024-02-28 收藏 466KB DOC 举报
The design of a multi-functional remote digital calendar based on an AVR single-chip microcontroller is a sophisticated electronic control system that integrates various features such as time and temperature display and broadcasting. The system uses an AVR microcontroller to gather current time and temperature data, enabling functions such as time/temperature display and broadcasting. The main control chip of the system is the AVR microcontroller, which utilizes the DS1302 clock circuit for digital electronic calendar display. The system can simultaneously display year, month, day, hour, minute, second, and day-of-the-week information in a clear and intuitive manner. Additionally, the system employs the DS18B20 numerical temperature sensor to detect multiple temperature readings, and uses the LCD12864 display to visually represent the current time and temperature values. In summary, this design showcases the integration of various components such as the AVR microcontroller, DS1302 clock circuit, DS18B20 numerical temperature sensor, and LCD12864 display to create a versatile and efficient multi-functional remote digital calendar system. By leveraging these key components, the system is able to provide users with accurate time and temperature information in a user-friendly and intuitive manner. Keywords: AVR microcontroller, DS1302 clock circuit, DS18B20 numerical temperature sensor, LCD12864 display.
2023-02-27 上传
题 目:基于单片机的电子万年历设计 带温度显示可调闹钟红外万年历 摘 要 本设计由数据显示模块、温度采集模块、时间处理模块和调整设置模块四个模块组 成。系统最大的特点是体现了较强的人机交互和独立的模块化程序设计。温度采集选用 DS18B20芯片,数据显示采用1602A液晶显示模块,在第一行显示年月日、星期以及当前 的状态,第二行显示温度和时间,合理的利用液晶显示区域。51主芯片利用定时中断产 生时间,控制着液晶的显示更新、温度的实时变化以及按键的读取处理,而对于闹钟, 实际上就是时间里的一个嵌套程序。时间和闹钟的值由按键调整设置,采用通用的二十 四小时制。该电路采用51单片机作为核心,功耗小,能在3V的低压工作,电压可选用3~ 5V电压供电。 综上所述此万年历具有读取方便、显示直观、功能多样、电路简洁、成本低廉等诸多优 点,符合电子仪器仪表的发展趋势,具有广阔的市场前景。 关键字:万年历;温度计;闹钟;液晶显示 一、方案设计与论证 根据要求,系统分为四个 基于单片机的万年历设计 摘 要 随着科技的快速发展,时间的流逝,从观太阳、摆钟到现在电子钟,人类不断研究, 不断创新纪录。目前,单片机技术的应用产品已经走进了千家万户。电子万年历的出现 给人们的生活带来了诸多方便。 本设计是一个基于AT89S52单片机的日历显示系统,本设计能显示公历年、月、日,以及 时、分、秒、温度、星期等信息,而且还提供了农历信息,具有调整时间,温度采集,闹 钟及个性化的闹铃等功能。系统所用的时钟日历芯片DS1302具有高性能、低功耗、接口 简单的特点,使本系统电路简化,编程方便,同时功能也很强。采用AT89S52单片机的万 年历系统可以很好的改善传统采用模拟电路引起的计时不准确,不可靠,一致性差等问 题。此系统计时精确,价格低廉,可以广泛应用在生活,学习和工作等任何领域,并且 起到重要作用。 关键词:万年历;单片机;时钟芯片;温度芯片;公历转农历 目 录 摘 要 I 第一章 引 言 1 1.1 概述 1 1.2 单片机的简介 1 第二章 方案设计与论证 4 2.1 单片机芯片设计与论证 4 2.2 电源模块设计与论证 5 2.3 按键控制模块设计与论证 5 2.4 时钟模块设计与论证 5 2.5 温度采集模块设计与论证 5 2.6 显示模块模块设计与论证 6 第三章 系统的硬件设计 7 3.1 主控芯片AT89S52与最小外围系统 7 3.1.1 AT89S52的概述 7 3.1.2 AT89S52最小系统的设计 10 3.2 时钟芯片DS1302接口设计与性能分析 11 3.2.1 DS1302性能简介 11 3.2.2 DS1302接口电路设计 12 3.3 温度芯片DS18B20接口设计与性能分析 14 3.3.1 DS18B20性能简介 14 3.3.2 DS18B20接口电路设计 15 3.3.3 DS18B20的工作时序 16 3.4 闹钟模块接口设计与性能分析 17 3.4.1 AT24C02器件使用 17 3.4.2 接口电路设计 19 3.5 LCD显示模块 19 3.5.1 LCM1602的特性及使用说明 19 3.5.2 LCM1602与MCU的接口电路 21 3.6 按键模块设计 21 第四章 软件设计 23 4.1 软件总体部分的设计 23 4.2 LCD驱动及液晶显示 24 4.3 按键识别及处理 25 4.4 温度数据采集 26 4.5 时间数据采集 27 4.6 闹钟程序 28 4.7 公历转农历的实现 28 第五章 系统的调试 30 总结 31 参考文献 32 附录A 设计原理图 33 附录B 源程序 34 附录C 公历对应的农历数据表 55 致谢 58 引 言 1 概述 随着电子技术的发展,人类不断研究,不断创新纪录。万年历目前已经不再局限于以 书本形式出现。以电脑软件或者电子产品形式出现的万年历被称为电子万年历。与传统 书本形式的万年历相比,电子万年历得到了越来越广泛的应用,采用电子时钟作为时间 显示已经成为一种时尚。目前市场上各式各样的电子时钟数不胜数,但多数是只针对时 间显示,功能单一不能满足人们日常生活需求。 本文提出了一种基于AT89S52单片机的万年历设计方案,利采用一个LCD显示。本方案 以AT89S52单片机作为主控核心,与时钟芯片DS1302、温度芯片DS18B20、闹钟模块、按 键、LCD显示等模块组成硬件系统。在硬件系统中设有5个独立按键和一个LCD显示器,能 显示丰富的信息,根据使用者的需要可以随时对时间进行校准、选择时间、温度显示、 是否为闰年等,综上所述此万年历具有读取方便、显示直观、功能多样、电路简洁、成 本低廉等诸多优点,符合电子仪器仪表的发展趋势,具有广阔的市场前景。 2 单片机的简介
2023-02-27 上传
摘要 电子万年历是一种非常广泛的日常计时工具,它不仅能够对时间技术,还能够对日期 、温度、湿度等进行显示,所以在现代社会受到广泛应用。。 本设计是一个基于单片机的多功能日历显示系统,本设计能显示公历年、月、日, 以及时、分、秒、温度、星期等信息,而且还具有日期调整、时间校准以及温度采集等 功能。系统所用的时钟日历芯片DS1302和数字式温度传感器DS18B20具有高性能、低功耗 、接口简单的特点,使本系统电路简化,编程方便,同时功能也很强。采用单片机 的万年历系统可以很好的改善传统采用模拟电路引起的计时不准确,不可靠,一致性差 等问题。 本文设计是用单片机为主控制,通过电路仿真而实现的。在Proteus7软件绘制硬件 电路原理图,用Keil软件进行编程与调试,最终生成hex文件,载入单片机,从而实现仿 真效果。 本文设计经过最终调试,能够正确显示年、月、日、周、时、分、秒以及温度等所 需信息,并能正常使用对日期与时间的调整与校正功能。系统使用12864LCD液晶屏显示 信息,界面简洁、直观、易于操作。 关键词:万年历、单片机、、DS1302、DS18B20 1 引言 人类的日常生活离不开时间,任何具有周期变化的自然现象都可用来测量时间。而现在 人们日常生活中广泛使用的是机械表、电子表、电子中等。 随着科技的发展,电子技术和计算机应用领域不断扩大,特别是单片机的出现,是近 代计算机技术发展史上的一个重要里程碑。基于单片机的万年历结合了时钟和日立的功 能,将其二者融为一体,在现实时间的同时还能显示日期和年月,它主要通过单片机来 读取时钟芯片的时间、日期,然后送给显示设备显示出来。 本系统的万年历除了显示年月日外还能准确显示温度它所处环境的温度。本设计采用 的测温元件是美国DALLAS半导体公司生产的一种智能温度传感器DS18B21,测温范围为- 55~125C,最高分辨率达到0.0625C。 1.1研究的目的和意义 随着电子技术的迅速发展,特别是大规模集成电路出现,给人类生活带来了根本性的 变化,尤其是单片机技术的应用产品已经走进了千家万户。近年来,我国科技不断发展 ,我国经济发展的支柱产业——电子产业获得长足发展,各种电子产品琳琅满目,随处可 见,随着电子产品的更新速度的加快,各种功能强大,款式新颖的电子产品不断问世。 万年历便是这一发展趋势中的代表,万年历则顺应了人们对时间方面的要求。它的出现 给人们的生活带来的诸多方便,在时间极显宝贵的现代生活中,起作用更是不言而喻的 。他在学校、车站、码头、剧院、医院、办公室等公共场所的应用非常广泛。但传统的 万年历除了显示时间之外,功能较为单一,逐渐失去了市场。顺应技术发展和人们生产 生活需求,各种功能的新式万年历不断涌现,且功能不断更新。 万年历作为电子类的小产品以其方便、实用等优势成为市场上的宠儿,同时也成为单片 机设计培训中一个很实用的课题。因为这个课题有很好的开发性和可发挥性,因此对设 计者的要求比较高,不仅考察了队单片机的掌握能力更加强调了对单片机扩展的应用。 而且要求设计的万年历在操作上力求简洁,功能上尽量齐全,显示界面也要出色。所以 万年历不论从实用角度还是培养能力角度都很有价值。 1.2 本系统主要研究内容 本系统的主要研究内容是: (1)选用电子万年历芯片时,应重点考虑功能实在、使用方便、单片存储、低功耗 、抗断电的器件。 (2)根据选用的电子万年历芯片设计外围电路和单片机的接口电路。 (3)在硬件设计时,结构要尽量简单实用,易于实现,是系统电路尽量简单。 (4)根据硬件电路,编写控制AT89C51芯片的单片机程序。 (5)通过编程、编译、调试,把程序下载到单片机上运行,并实现本设计的功能。 2 系统总体设计 2.1 系统基本方案与论证 2.11 控制部分的选择方案与论证 方案一:用可编程逻辑器件设计 可采用PLD器件,设计起来结构清晰,各个模块从硬件上设计起来相对简单,控制与 显示的模块间连接也会比较方便。但是考虑到本设计的特点,EDA在能够扩展上比较受局 限,占用的资源也多。从成本上讲,可编程逻辑器件价格比较高。 方案二:用单片机设计 用单片机芯片作为控制部分,单片机有丰富的中断源,它的准确度相当高,并 且C语言的灵活运用,给编程带来了方便。单片机I/O功能也比较强大,容易对其进行扩 展,使设计更加完善,此外单片机的成本也比较低。 综上所述,资源丰富,程序编写也灵活简单,可移植性强,性价比也高,所以 选择作为主控芯片。 2.12 显示部分的选择方案与论证 方案一:采用点阵式数码管显示 点阵式数码管是由八行八列的发光二极管组成,对于显示文字比较合适,但是基于电 子万年历主要是显示数字,就显得太浪费了,且价格相对较高。 方案二:采用LCD液晶显示屏 LCD液晶显示屏的显